優(yōu)化設計理念在建筑構(gòu)造課程中的應用

翟磊

摘要：建筑構(gòu)造這門課程是土建專業(yè)重點學習的一門課程，它是研究各建筑物的組成部分和構(gòu)成要素之間的聯(lián)系方法及其相關(guān)原理的一門學科。對于建筑設計從業(yè)者來說，掌握一般建筑構(gòu)造的原理與方案，能選擇正確的材料，合理的運用相應的構(gòu)造做法，了解新技術(shù)及其使用要求，從眾多做法中選擇最佳方案是其具備專業(yè)素質(zhì)的基本要求，設計出合理的構(gòu)造節(jié)點既能保證建筑質(zhì)量又可節(jié)約資源。改革教學方法，將優(yōu)化設計進入教學，通過實例來檢驗教學成果。

關(guān)鍵詞：建筑構(gòu)造;建筑優(yōu)化設計;課程改革

對于建筑設計從業(yè)者來說，掌握一般建筑構(gòu)造的原理與方案，能選擇正確的材料，合理的運用相應的構(gòu)造做法，了解新技術(shù)及其使用要求，從眾多做法中選擇最佳方案是其具備專業(yè)素質(zhì)的基本要求，設計出合理的構(gòu)造節(jié)點既能保證建筑質(zhì)量又可節(jié)約資源。而對學生來說建筑結(jié)構(gòu)的難點在于構(gòu)造做法的實踐性強、綜合性強、內(nèi)容龐雜、與其他學科聯(lián)系緊密等特點，使得學生不容易掌握其要領。優(yōu)化設計理念是指設計人員通過調(diào)查研究找到最佳設計方案，使得設計結(jié)果更為經(jīng)濟合理。用優(yōu)化設計理念去指導學生學習建筑構(gòu)造這門課是本課題的一項重要研究方向。學習建筑構(gòu)造，首先要讓學生了解構(gòu)造原理，構(gòu)造做法成千上萬，各種細部做法包含每個配件的使用、材料的運用和排列順序、截面尺寸大小的選擇，想要選擇正確的構(gòu)造設計不是一件容易的事，很多的建筑師是通過實踐工作中的大量積累才漸漸掌握其要領。讓學生學習建筑構(gòu)造單靠死記硬背是很難掌握的，有什么方法來掌握這些龐雜的內(nèi)容嗎？當然有的，那就學習其原理，學習一個新的構(gòu)造做法，不僅僅要掌握構(gòu)造層次，還要了解其為什么這樣做，而這樣就與構(gòu)造的優(yōu)化設計聯(lián)系起來，優(yōu)化設計就是運用其材料原理構(gòu)造原理選擇最優(yōu)方案。

一、必須掌握新技術(shù)、新材料及其節(jié)點的構(gòu)造和標準

課程要對綠色建材、節(jié)能環(huán)保、裝配式建筑要做重點介紹。國家政策上的要求使得以上三點成為大型項目的重要指標，在保證適用性的原則下優(yōu)先使用綠色建材，重視建筑節(jié)能理念并貫穿始終。近些年來國家對于裝配式建筑的重視程度一直處于高位，但對學生來說裝配式建筑構(gòu)造過于繁瑣不容易記憶理解，所以可多用的多媒體教學方式，讓其了解大概[1]。

二、改變傳統(tǒng)的授課觀念

讓學生知其所以然，很多老師講構(gòu)造講原理而忽略細節(jié)。比如屋面防水做法，一般教材只給出一些做法而不講其原由，這樣學生只是去記憶做法，能難在設計任務中擇優(yōu)選取。屋面防水做法：結(jié)構(gòu)層、找坡層、找平層、保溫層、找平層、防水層、隔離層、保護層。這個做法其實能改成更優(yōu)方案，我們只需將保溫材料改成像松散保溫材料即可將保溫層兼做找坡，節(jié)省材料人工成本。防水層下必有找平層，室外的保護層與防水層之間必加隔離層并講清原由[2]。

三、熟知建筑分類方式

不同的規(guī)范對建筑做出不同的分類，如果不了解規(guī)范成因?qū)W生也就不會掌握這類知識點。建筑高度分類：《民用建筑設計通則》中用層數(shù)劃分住宅建筑，低層1-3、多層4-6、高層10層及以上、超高層100以上，非住宅單多層小于等于24米、高層大于24米、超高層大于100米。而在《建筑設計防火規(guī)范中》住宅按27米劃分高層非高層，同時高層又分為一類高層，二類高層大于27米不大于54米為二類高層，大于54米為一類高層。非住宅劃分不大于24米的非單層建筑為多層，大于24米不大于50米的為二類高層，大于100米的為超高層。這么多的分類不說學生老師也會記混，但是，當我們將劃分依據(jù)列出時一切就容易了，《民用建筑設計通則》的高度劃分主要依照結(jié)構(gòu)選型與布置，住宅單多層適用砌體結(jié)構(gòu)，7層正是砌體結(jié)構(gòu)在7度抗震區(qū)的最大值，而《建筑設計防火規(guī)范中》中高度的劃分依據(jù)的是普通消防車的最大救援高度24米，根據(jù)建筑高度劃分做不同的防火措施[3]。

四、和建筑材料密切聯(lián)系

了解一種構(gòu)造做法是要先了解材料，不同的材料有不同的做法，比如在一道考題中看到用膨脹蛭石保溫層做倒置式屋面防水，原本要考的是倒置式屋面防水的做法，但是材料用錯了，正確的做法是倒置式屋面用憎水材料比如聚苯乙烯泡沫塑料，由此可見材料特性直接影響了構(gòu)造做法，那么在學習屋面防水的時候是不是要列一下那些保溫材料是憎水呢，把材料羅列一下很有必要，或者當作業(yè)讓學生找一下。掌握建筑材料特性是了解構(gòu)造原理的基礎，學構(gòu)造知道怎么做更要知道為什么這么做，熟則能舉一反三，事倍功半，同時對于一些新的構(gòu)造做法也能很快理解掌握[4]。

五、選用合適的地基處理方式

選擇適合的基礎形式，對成本控制有很大影響，是優(yōu)化設計的一個重點內(nèi)容，在不能使用天然地基的時候常用的地基處理方式有強夯法、爆破壓密、預壓沙井、碾壓法、高壓噴射灌漿、振沖法、換土法等。一些學生在做課程設計時會想當然認為基礎越大越好，結(jié)構(gòu)越大配筋越多就越是安全，這是錯誤的認識。優(yōu)化基礎體積并不會降低安全性，從結(jié)構(gòu)上考慮材料的用量多了自重就會大，那么發(fā)生沉降的量就大，而且地震作用力也會變大。優(yōu)化的作用就是讓結(jié)構(gòu)合理，不合理的建筑即使花再多的錢也不會提升安全性。

六、強化課外實踐環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)培養(yǎng)模式以教師講述為核心，然而對于建筑結(jié)構(gòu)課程實踐型操作性較高的技能類課程來說，傳統(tǒng)培養(yǎng)方法明顯效果不好。因為不能接觸到實際工程項目，學生對于所學的理論和實踐知識理解和掌握，以及在實際工程建設中的使用和崗位操作能力都有顯然不佳。因此，加強學院建筑工程技術(shù)專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程的實踐內(nèi)容培養(yǎng)，對于畢業(yè)生來說迫在需要。借助帶領學生進施工現(xiàn)場參觀學習，為畢業(yè)生安排頂崗期實習等多種形式，為學生提供更加直觀的了解房建施工、認識放我構(gòu)件的機會，視覺和聽覺的雙重激發(fā)能夠引起學生有一種茅塞頓開的愉悅[5]。

七、課程改革的執(zhí)行辦法

對于建筑結(jié)構(gòu)課程優(yōu)化和改革的辦法，借助一定的考核標準和手段加以實施。從建筑結(jié)構(gòu)課程的教學來看，該門課程的理論計算公式、基本概念繁多，完全記憶對于畢業(yè)生的要求過于嚴格，傳統(tǒng)考察方法加重學生的學習困難，但學校實訓效果和實驗室作用并不明顯。因此，在課程教學改革過程中對于考核辦法也將有新的思路。對于建筑結(jié)構(gòu)課程的考核中，筆試和實訓操作按比例分配。平時作業(yè)占最終成績的15%，讀圖作圖技能占最終成績的15%，期末考核占最總分數(shù)的35%，構(gòu)件模型制作占最總分數(shù)的35%。考核方式的改革能夠有效地改善“應試教育”的不佳，讓學生脫離為考而學為應試而學的錯誤思維，幫助學生掌握實踐操作、動手能力，啟發(fā)學生創(chuàng)新思維，為建筑結(jié)構(gòu)課程教學效果的改善、教學目標的實現(xiàn)提供幫助。

八、結(jié)語：

綜上所述，建筑優(yōu)化是學生應該掌握的內(nèi)容，在學習期就理清結(jié)構(gòu)合理的重要性，以及經(jīng)濟性對一個工程項目的重要性，想要節(jié)約成本減少浪費就要學習知識，積累工程經(jīng)驗，不斷的總結(jié)歸納才能更好的成為一名工程師。

參考文獻：

[1]魯慧研，閻潤久.論建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計在建筑結(jié)構(gòu)設計中的應用[J].環(huán)球人文地理，2015（14）：00044-00045.

[2]高婷婷.BIM技術(shù)在《建筑構(gòu)造與識圖》課程教學中的應用[J].武夷學院學報，2018，v.37;No.161（3）：81-84.

[3]胡尚瑜，覃荷瑛.融合結(jié)構(gòu)設計思想的建筑結(jié)構(gòu)PKPM軟件課程教學探索[J].高教論壇，2014（4）：68-69.

[4]白真武.淺析概念設計在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中的應用[J].建材發(fā)展導向：上，2015，13（5）：159-160.

[5]李建良.建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2018，No.497（12）：69.